热声斯特林发动机起消振特性实验研究(学位论文

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硕士学位论文

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作者姓名

指导教师

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浙江大学硕士学位论文

热声斯特林发动机起消振特性实验研究

毛长松

（浙江大学制冷与低温研究所，杭州，３１００２７）

摘要

热声热机由于具有完全无运动部件、可实现长寿命运转、可利用低品位能源以及对

环境友好等优点，越来越受到人们的重视。在模拟计算的基础上，本课题组研制了一台

热声斯特林型发动机。鉴于热声起振和消振过程对于低品位热能的利用来说非常重要，

本文着重就起振和消振过程中的温度和压力特性等开展了以下几方面的工作：

１．在前人部分搭建工作的基础上，完成和改进实验台的建设工作，并实现了实验台的

成功运转。进而，对所搭建的热声斯特林型发动机的基本性能进行初步实验研究。

具体研究内容将主要包括发动机的压比特性、起振和消振特性和频率特性等，便于

掌握该发动机的基本性能，为明确下一步研究工作的方向和重点打下基础；

２．对热声系统起振和消振行为和过程进行深入细致的研究，在分析热声滞后回路的影

响因素和滞后回路的形成过程的基础上，着重考察了加热功率和充气压力对热声起

振和消振特性的影响，指出了热声起振和消振过程中的发生滞后回路的条件，为理

解热声系统的起振和消振行为提供了有益的参考；

３．考察了结构参数对热声系统起振和消振特性的影响，并通过改变该热声发动机的谐

振管长度和膜片的安装位置等结构参数来研究了热声系统的起振和消振特性。还研

究了热声环路中弹性膜的安装位置对热声系统性能的影响，试验结果表明，在某些

条件下，膜片位置对系统压比性能的提高是有益处的。关键字：热声发动机，起振，消振，弹性膜片

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ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＩｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｎＯｎｓｅｔａｎｄＤａｍｐｉｎｇ

ＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＴｈｅｒｍｏａｃｏｕｓｔｉｃＳｔｉｒｌｉｎｇＥｎｇｉｎｅ

Ｍａｏ

ＣｒｙｏｇｅｎｉｃｓＣｈａｎｇｓｏｎｇＬａｂｏｒａｔｏｒｙ，ＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１００２７．Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ

ＡＢＳＴＲＡＣＴ

Ｔｈｅｒｍｏａｃｏｕｓｔｉｃｅｎｇｉｎｅａｔｔｒａｃｔｓｉｎｃｒｅａｓｉｎｇａｔｔｅｎｔｉｏｎｆｒｏｍ

ａｓａｃａｄｅｍｉｃａｎｄｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｃｉｒｃｌｅｓ，ｂｅｃａｕｓｅｏｆｉｔｓａｄｖａｎｔａｇｅｓｓｕｃｈ

ＳＯＵｒＣＣｗｉｔｈｏｕｔｍｏｖｉｎｇｐａｒｔｓ，ｕｓｉｎｇｔｈｅｒｍａｌｅｎｅｌｇｙａｓｄｒｉｖｉｎｇａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｂｅｎｉｇｎｉｔｙ．ＡｔｈｅｒｍｏａｃｏｕｓｔｉｃＳｔｉｆｌｉｎｇｅｎｇｉｎｅｈａｓｂｅｅｎｓｅｔｕｐｂｙｔｈｉｓ

ｇｒｏｕｐｆｏｒｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ．Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｏｆｔｈｅ

ｅｎｅｒｇｙ，ｔｈｅｏｎｓｅｔａｎｄｄａｍｐｉｎｇａｒｅｂｅｈａｖｉｏｒｆｏｒｔｈｅｏｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｌｏｗ－ｇｒａｄｅｅｍｐｈａｓｉｓｏｆｔｈｉｓｔｈｅｓｉｓｗｏｒｋｆｏｃｕｓｅｄｔｈｅｏｎｓｅｔ

ａｎｄｄａｍｐｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｔｈｅｒｍｏａｃｏｕｓｔｉｃｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔｗｏｒｋｍａｉｎｌｙｉｎｃｌｕｄｅｓ：

１．Ｃｏｍｐｌｅｔｅｄｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅ

ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｓｏｍｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｔｈｅｒｍｏａｃｏｕｓｔｉｅＳｔｉｆｌｉｎｇｅｎｇｉｎｅ，ｍａｉｎｌｙｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓａｎｄｔｈｅｓｅｔｕｐｏｆｄａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ．

Ｔｈｅｎｓｏｍｅｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙｓｔｕｄｉｅｓ

ａｓａｏｎｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｅｑｕｉｐｍｅｎｔｈａｖｅｂｅｅｎｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｆｏｒｏｖｅｒａｌｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ

２．Ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃｂａｓｅｏｆｆｕｒｔｈｅｒｓｔｕｄｙ．ｈａｖｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｂｅｅｎｃｏｎｄｕｃｔｅｄｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｏｎｔｈｅｏｎｓｅｔａｎｄ

ａｄａＩＩｌｐｉｎｇｓｔａｎｄｉｎｇ

Ｓｔｉｆｌｉｎｇｂｅｈａｖｉｏｒｓｉｎｄｅｐｔｈａｎｄｄｅｔａｉｌ．Ａｈｙｓｔｅｒｅｔｉｃｌｏｏｐ，ｗｈｉｃｈｗａｓｆｉｒｓａｙｆｏｕｎｄｉｎｗａｖｅｔｈｅｒｍｏａｃｏｕｓｔｉｃｐｒｉｍｅｍｏｖｅｒ，ｉｓａｌｓｏｆｏｕｎｄｉｎｔｈｉｓｐｒｅｓｅｎｔｔｈｅｒｍｏａｃｏｕｓｔｉｃ

ｔｏｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｔｓｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅ

ｍｅｃｈａｎｉｓｍｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｆａｃｔｏｒｓｏｆｔｈｅｌｏｏｐａｇｏａｎａｌｙｚｅｄＯｅＣＵｌＴｅｎＣＣａｎｄａｌｓｏｔｈｅｔｈｅｒｍｏａｃｏｕｓｔｉｃｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ．

３．Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｆａｃｔｏｒｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｒｅｓｏｎａｎｃｅｔｕｂｅｌｅｎｇｔｈａｎｄｍｅｍｂｒａｎｅ

ｌｏｃａｔｉｏｎ，ｗａｓａｌｓｏｏｂｓｅｒｖｅｄｔｏｄｉｓｃｕｓｓｔｈｅｐｏｓｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅ

ｔｈｅｒｍｏａｅｏｎｓｔｉｃｅｎｇｉｎｅｂｙｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇｔｈｅｓｅｆａｃｔｏｒｓ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｔｈｅｒｍｏａｃｏｕｓｆｉｃｅｎｇｉｎｅ，ｏｎｓｅｔａｎｄｄａｍｐｉｎｇ，ｈｙｓｔｅｒｅｔｉｃｌｏｏｐ，ｍｅｍｂｒａｎｅⅡ

学号２０５０８２４５

独创性声明

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学位论文作者签名：ｊ邑杉事三签字目期：册６铂，钼

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学位论文作者签名：笼豚缸

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弟一早珀下匕第一章绪论

§１．１研究背景及意义

随着现代工业的发展，人类社会对能源的消耗量和需求量越来越大，各国对能源的

争夺也越来越激烈。当前我国处在一个高速发展的历史时期，能源形势也十分严 …… 此处隐藏：11349字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……